Химики Санкт‑Петербургского государственного университета с коллегами из научных учреждений разработали новый способ защиты семян, безопасный для окружающей среды. Предложенная технология снизит риск заболевания растений и увеличит сбор сельскохозяйственных культур. Результаты исследования опубликованы в научном журнале «Прикладная биохимия и микробиология».
Сегодня большое внимание уделяется природоориентированности земледелия, в том числе методам, позволяющим снизить химическую нагрузку на почву и сократить объемы применения пестицидов. Использование биологических средств стимуляции роста и защиты растений открывает перспективы для научных разработок в агропромышленной сфере. Появляются новые безопасные составы, чтобы улучшить продуктивность растений и получить экологически чистую продукцию, минимизируя потерю урожая.
Для повышения эффективности использования полимерных покрытий на основе хитозана ученые СПбГУ предложили способ предпосевной обработки семян с использованием хитозана с глиоксалем. В сельском хозяйстве глиоксаль используется как антибактериальное средство для защиты почвы и растений от вредителей и опасных болезней. Хитозан — это природное вещество, которое получают из хитина. Безопасным для окружающей среды полимером капсулируют семена, что позволяет улучшить посевные качества и стимулировать прорастание, однако растворимость соединения приводит к ограниченному временному промежутку его применения.
Опыты провели на посевном материале мягкой пшеницы, так как особенно важно повысить устойчивость этой культуры к сложным климатическим условиям в Северо‑Западном регионе РФ. Семена обрабатывали двумя предложенными способами: в первом случае поочередно полимером и глиоксалем, во втором — помещали в заранее приготовленную смесь реагентов. Затем полимерное покрытие подвергалось термообработке при повышенной температуре, в результате чего получалась химически сшитая полимерная сетка на основе хитозана, содержащая небольшое количество глиоксаля.
«При анализе элементов продуктивности пшеницы применяли комплекс показателей, отражающих фитометрические и фитопатологические характеристики растений. На основе данных о продуктивной кустистости и массе зерен в колосе рассчитали продуктивность одного образца — этот показатель послужил основой для определения потенциальной урожайности пшеницы», — объяснила профессор СПбГУ Майя Успенская (кафедра медицинской химии).
Впоследствии ученые СПбГУ определили наиболее эффективный способ предпосевной подготовки семян пшеницы, при котором их сначала помещают в раствор хитозана, высушивают и дополнительно обрабатывают водным раствором глиоксаля. Такой метод способствует повышению урожайности более чем в полтора раза и снижает риск развития опасных болезней.
«Пока это лабораторная технология, которая показала первые результаты. Для промышленного применения необходимо провести дополнительные исследования по ее масштабированию. Но мы считаем, что разработанное покрытие найдет свое применение благодаря своей эффективности и безопасности», — отметила доцент СПбГУ Мария Фокина (кафедра лазерной химии и лазерного материаловедения).
Оценка роста и состояния растительного материала происходила на опытном поле научно‑производственной базы «Пушкинские и Павловские лаборатории ВИР». В исследовании также приняли участие специалисты Санкт‑Петербургского государственного аграрного университета, Санкт‑Петербургского политехнического университета Петра Великого, Университета ИТМО и Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Вавилова.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com
